申请日2009.12.22
公开(公告)日2010.07.28
IPC分类号C02F9/14; C02F3/30; C02F1/28; C02F1/56; C02F1/52
摘要
本发明公开了一种矿井水处理工艺，该工艺区别与其他的水源处理工艺的特点为在用生物降解处理之前先用化学方法进行絮凝沉淀处理，且本发明公开的絮凝沉淀处理工艺为：在絮凝沉淀池内先加入矿井污水总重量的聚丙烯酰胺1-2%，在有机污染物和粉煤灰等固体悬浮杂质出现沉淀后，对沉淀物加入聚合氯化铝10-15%，然后通过混合器混合，反应3-5分钟，形成絮状沉淀物，进压滤机分离出絮状沉淀物，处理后得到的水排进调节池。本发明的优点在于：采用化学絮凝处理和生物降解相结合的处理工艺，有效对矿井污水进行净化。
权利要求书
1.一种矿井水处理工艺，主要是将矿井水的水质水量进行均和，然后去除细小的固体悬浮物，进水解酸化池进行水解酸化，然后通过半软性弹性纤维填料附着反应后的有机物，再将处理的矿井污水进入接触氧化池，在好氧生物的作用下进行降解污水中的有机物，将降解后的水源进行沉淀，分离好氧生物脱落的老化生物膜，清水自然流进中水水池，在中水水池中，其水源根据使用性质，再进行石英砂过滤或活性炭过滤，完成整个矿井水处理过程;其特征在于：所述矿井水进行水质水量调和之前要进行预混絮凝沉淀处理。
2.根据权利要求1所述的一种矿井水处理工艺，其特征在于：所述预混絮凝沉淀处理为：在絮凝沉淀池内先加入矿井污水总重量的聚丙烯酰胺1-2%，在有机污染物和粉煤灰等固体悬浮杂质出现沉淀后，对沉淀物加入聚合氯化铝10-15%，然后通过混合器混合，反应3-5分钟，形成絮状沉淀物，进压滤机分离出絮状沉淀物，处理后得到的水排进调节池。
说明书
一种矿井水处理工艺
技术领域
本发明涉及一种矿井水处理工艺，具体涉及一种主要是将矿井水的水质水量进行均和，然后拂去细小的固体悬浮物，进水解酸化池，通过填料进行水解酸化后，在好氧生物的作用下进行接触氧化，降解污水中的有机物，再将降解后的水源进行沉淀，分离好氧生物脱落的老化生物膜，清水自然流进中水水池，在中水水池中，其水源根据使用性质，再进行石英砂过滤或活性炭过滤，完成整个矿井水处理过程的矿井水处理工艺，为实现该工艺，本发明还提供了一种预混絮凝沉淀池。
背景技术
中水处理站的出水应满足国家中水水质标准。目前国家出台的各类中水水质标准主要有建设部颁发的《生活杂用水水质标准》(CJ25.1-89)与《再生水回用于景观水体的标准》(CJ/T95-2000)，具体设计出水水质指标见下表。本工程参照标准：《生活杂用水水质标准》(CJ25.1-89);《再生水回用于景观水体的标准》(CJ/T95-2000);《建筑中水设计规范》(CECS30：91);《给水排水设计手册-建筑给排水工程》;《建筑给排水设计规范》(GBJ15-88/1997版)。
设计出水水质
说明：
(1)余氯是指管网末梢余氯值;
(2)《再生水回用于景观水体的标准》(CJ/T95-2002)中的余氯值在夏天时取1.0mg/L，冬季取0.2mg/L。
以上是国家要求，以下是矿提供的水质报告
08年04月16日的矿井水检测报告
指标 化学需氧量 NH3-N 悬浮物 PH 数值 61.2 3.338 41 8.41
08年05月27日的矿井水检测报告
指标 化学需氧量 NH3-N 悬浮物 PH 数值 102 2.207 49 8.56
根据上述矿区污水数据，该地区的矿井水悬浮物含量在100mg/L以上，属于中等浓度的矿井水。因此在处理上需要进行絮凝沉淀后生化处理，才能达到最终的净水目的。
目前市场上也有很多类型的净水设备，其中磁化净水设备占有一定的比例，生化处理也独树一帜;其中磁化净水设备是通过高频共振，将水磁化，然后改变水分子的结构，从而达到防垢、除垢的特征，该技术只适用于小型的锅炉等进水设备的净水;而生化处理则适用各种类型的水源净水，但是，单一的生化处理往往不能起到最佳的净水状态，处理污水时很难达到最终水质符合中水水质的效果。
发明内容
本发明的主要任务在于提供一种矿井水处理工艺，具体是一种通过絮凝沉淀后进行生物降解，有效去除水中的污染源和固体悬浮物，达到净化水的目的。为此，本发明还提供了一种预混絮凝沉淀池。
为了解决以上技术问题，本发明的一种矿井水处理工艺，主要是将矿井水的水质水量进行均和，然后拂去细小的固体悬浮物，进水解酸化池，水解酸化后通过半软性填料分离污垢和水源，然后处理后的水源进入接触氧化池，在好氧生物的作用下进行接触氧化，降解污水中的有机物，再将降解后的水源进行沉淀，分离好氧生物脱落的老化生物膜，清水自然流进中水水池，在中水水池中，其水源根据使用性质，再进行石英砂过滤或活性炭过滤，完成整个矿井水处理过程;其特征在于：所述矿井水进行水质水量调和之前要进行预混絮凝沉淀处理。
进一步地，所述预混絮凝沉淀处理为：在絮凝沉淀池内先加入矿井污水总重量的聚丙烯酰胺1-2%，在有机污染物和粉煤灰等固体悬浮杂质出现沉淀后，对沉淀物加入聚合氯化铝10-15%，然后通过混合器混合，反应3-5分钟，形成絮状沉淀物，进压滤机分离出絮状沉淀物，处理后得到的水排进调节池。
本发明的优点在于：针对矿井水开始就进行预混絮凝沉淀处理，通过加药，对矿进水中的污染物和悬浮物进行初步处理，减少了水质含污较多对后续处理的影响。
具体实施方式
本发明的工艺为：将矿井水预混絮凝沉淀后，进调节池，进行初步地水解酸化，将有机物的大分子改为小分子后，再通过机械格栅池进行固体悬浮物的分离，然后进水解酸化池，进行水解酸化后，在好氧生物的作用下进行接触氧化，降解污水中的有机物，再将降解后的水源进行沉淀，分离好氧生物脱落的老化生物膜，清水自然流进中水水池，在中水水池中，其水源根据使用性质，再进行石英砂过滤或活性炭过滤，完成整个矿井水处理过程。以上处理的每一个过程都在单独的池内，每个池相互独立，矿井水从一个池进入另一个池中，用提升泵提供动力。
具体的工艺步骤如下：
首先，矿井水进污水贮存池后，用提升泵输送以3500m3流量进入预混絮凝沉淀池。
在本发明的预混絮凝沉淀池中进行预混絮凝沉淀，具体步骤为：在絮凝沉淀池内先加入矿井污水总重量的聚丙烯酰胺1-2%，在有机污染物和粉煤灰等固体悬浮杂质出现沉淀后，对沉淀物加入聚合氯化铝10-15%，然后通过混合器混合，反应3-5分钟，形成絮状沉淀物，进压滤机分离出，处理后得到的水排进调节池。
由于污水来水的性质决定了来水水量具有不均匀性，故设置调节池以均化污水的水质水量，降低冲击负荷对后续处理单元的影响。本发明的调节池以4.2×21.9×4.8m的构造为最佳，在池内设有φ150半软性弹性纤维填料276m3。该矿井污水水解酸化，即抽调水中的氧气，将部分好氧菌致死，然后污水中自有的厌氧菌通过常规的厌氧反应消化污水中的有机物，使有机质被不断地转化为甲烷气。
该调节池由于制造了厌氧环境，其实也兼顾了水解酸化矿井污水的作用，内设的填料，使部分被厌氧菌降解的有机物附着于填料上分离出水源，即减轻了后续处理单元的处理负荷，有效防止了调节池散发臭气，保护周边环境。
从调节池中流出的矿井水同样以3500m3的流量经过机械格栅池，以栅条间隙为5mm，栅宽1000mm的格栅以70°的角度安装至格栅池内，进行更细小的固体物进行过滤分离，然后进入水解酸化处理池。本发明的水解酸化处理池为5.0×12.6×4.8m构造，内设潜水搅拌器、φ150半软性弹性纤维填料和布水器，所述回流式布水器设在进水口，本发明的进水口为3个，均布在水解酸化处理池的一侧，半软性弹性纤维填料均布在池内，潜水搅拌器在池中进行搅拌。
水解酸化的整个过程中，也均为无氧，其反应过程与调节池中的反应过程相同，进一步去除水中的有机物，一般该池中处理的结果为30%的COD去除。
水解酸化处理单元能够以较小的投资和运行费用获得较高的有机物去除率，提高污水的可生化性，减少污水中的悬浮物含量，并且能够有效的降低整个系统的剩余污泥产量，水解酸化池也兼作水量调节池。
本方案采用了内设填料和潜水搅拌器的水解酸化处理单元。填料能够有效提高水解酸化单元内的污泥浓度，使污泥浓度达到18-22%;从而提高污水中有机物的去除效率;根据其它污水处理运行经验，本工程增大了水解酸化处理单元容积，从而提高脱氮效果;潜水搅拌器保证了水解酸化处理单元内污水与污泥混合均匀，防止断流。
经水解酸化处理，厌氧菌能分解的有机物均能得到有效的降解，但是，需要由好氧生物降解的有机物还有待进一步降解，在接下来的处理中，采用的是接触氧化法进行处理，为了能处理更彻底，接触氧化法处理分为两级。
第一级接触氧化处理为：在接触氧化池中设与以上步骤相同的半软性填料161m3，在该触氧化池的进水口设有曝气器，对以3500m3/d流量流进的矿井污水进行曝气，曝气量与水的体积比为20∶1。该曝气处理使矿井污水充分含氧，好氧生物在该含氧较充分的环境下对水中的有机物进行分解，该过程为常规的生物降解过程，在此不再具体描述。
降解后的有机物形成活性泥，附着在填料上，被分离。
为了能将剩余的有机物降解更彻底，第二级接触氧化处理的处理方法与第一级接触氧化处理相同，进一步降解有机物并用填料给予分离，使其COD含量趋向于零。
在进行了以上水解酸化反应和两级接触氧化处理后，矿井污水其本身的固体悬浮物和对环境不利的有机物几乎清理完毕，水质也近乎国家的相关冷却水和锅炉用水的标准，但是，由于好氧生物在降解过程中也有老化的生物膜脱离，因此，要在次进入到沉淀池中分离沉淀出生物膜。
本发明中的沉淀池为斜板式沉淀池，其斜板在池中安装角度45-75°，斜板的间距为50-120mm，接触氧化池中出来的矿井污水从下方进水口进入沉淀池，在向上进水的过程中，通过斜板沉淀水中的生物膜及其细小的污泥杂质，将清水分离。
从沉淀池流出的清水进入中间水水池，中间水池的作用主要是平衡前面工艺中水流量在3500m3/d，而后面的过滤程序进水流量较小的局面。
中间水池中的水进入直接过滤程序：以75m3/d的流量依次进入石英砂过滤器和活性炭过滤器，在该两个过滤器中，进行常规的反冲洗和吸附，进一步过滤细小悬浮物，保证各项水质达到锅炉用水或冷却水的指标，完成整个矿井污水处理过程。为了节约水源，反冲洗的水再通过管道输送至调节池中，进行再利用。